Upload
jajang-nurjaman
View
133
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
1. Judul Proposal Skripsi
Judul Skripsi yang akan diajukan adalah “STUDI KOMPARASI
PERFORMA GENERATOR SET 2,5 kW DENGAN MENGGUNAKAN
BAHAN BAKAR PREMIUM DAN BIOETANOL”.
2. Latar Belakang
Semakin meningkatnya kebutuhan minyak sedangkan penyediaan
minyak semakin terbatas, sehingga untuk memenuhi kebutuhan minyak dalam
negeri Indonesia harus mengimpor minyak baik dalam bentuk minyak mentah
maupun dalam bentuk produk kilang atau bahan bakar minyak (BBM) seperti
premium atau bensin. Semakin meningkatnya import minyak dan semakin
meningkatnya harga minyak dunia diperkirakan akan semakin berat beban dan
biaya yang harus ditanggung pemerintah Indonesia dalam pengadaan minyak
dalam negeri. Oleh karena itu perlu dipertimbangkan penggunaan sumber
energi lain selain minyak untuk mengurangi tekanan konsumsi minyak.
Biofuel yang terdiri atas bioetanol (etanol) merupakan pilihan untuk
dipergunakan sebagai sumber energi pengganti minyak. Biofuel tersebut dapat
dibuat dari sumber hayati atau biomassa, seperti ubi kayu (singkong) untuk
bahan baku etanol.
Ubi kayu (mannihot esculenta) termasuk tumbuhan berbatang pohon
lunak atau getas (mudah patah). Ubi kayu berbatang bulat dan bergigi yang
terjadi dari bekas pangkal tangkai daun, bagian tengahnya bergabus dan
termasuk tumbuhan yang tinggi. Ubi kayu dapat mencapai ketinggian 1-4
meter. Pemeliharaannya mudah dan produktif. Ubi kayu dapat tumbuh subur
di daerah yang berketinggian 1200 meter diatas permukaan air laut. Daun ubi
kayu memiliki tangkai panjang dan helaian daunnya menyerupai telapak
tangan, dan tiap tangkai mempunyai daun sekitar 3-8 lembar. Tangkai daun
tersebut berwarna kuning, hijau atau merah. (sumber: Indowebster)
Selain itu ubi kayu mempunyai komposisi kandungan kimia (per 100
gram) yang memungkinkannya untuk menjadi bahan baku bioethanol, antara
lain : kalori 146 kal, protein 1,2 gram, lemak 0,3 gram, hidrat arang 34,7
gram, etanol, glikosida dan kalsium oksalat. Sehingga dari ubi kayu bisa
didapatkan produksi minyak 1020 L/Ha dengan ekivalen energi 6600
kWh/Ha. Sebagai contoh, untuk penggunaan di transportasi, bioetanol dari ubi
kayu yang dibutuhkan untuk mencampur premium sekitar 1,37 juta kilo loter
atau setara dengan 9,8 juta ton ubi segar. Dimana hal ini dapat tertutupi
dengan produksi ubi kayu nasional sekitar 19,5 juta ton. (Sumber:
Indowebster)
3. Rumusan Masalah
Sebagai tantangan adanya perkiraan kebutuhan biofuel yang terdiri
atas bioetanol untuk bahan bakar pada periode tahun 2005 sampai 2025,
seperti pada table 1.
Tabel 1. Perkiraan Kebutuhan Lahan dan Bahan Baku untuk Bioetanol dalam
Memenuhi Kebutuhan Energi pada Sektor Transportasi
Bioetanol Ubi Kayu Ubi Jalar Jagung
Tahu
n
Energi Volume Lahan Produksi Lahan Produksi Lahan Produksi
(PJ) (KL) (Ha) (ton) (Ha) (ton) (Ha) (ton)
2013 9.99 475314 163901 2261840 115930 1147710 108026 313275
2014 15.60 742232 255942 3532002 181032 1792220 168689 489199
2015 59.55 2833329 977010 13482740 691056 6841454 643939 1867422
2016 80.90 3849141 1327290 18316602 938815 9294268 874805 2536934
2017 140.60 6689607 2306761 31833304 1631612 16152954 152036
5
4409059
2018 179.90 8131251 2803880 38693540 1983232 19633997 184801
2
5359234
2019 230.60 1097171
7
3783351 52210241 2676029 26492683 249357
2
7231359
2020 359.55 1710702
9
5898976 81405864 4172446 41307217 388796
1
11275088
2021 425.76 2025723
5
6985253 96396498 4940789 48913811 460391
7
13351359
2022 470.85 2240257
2
7725025 106605343 5464042 54094016 509149
4
14765332
2023 515.17 2451127
3
8452163 116639853 5978359 59185758 557074
4
16155157
2024 559.30 2661093
5
9176184 126631344 6490472 64255672 604794
0
17539025
2025 613.34 2918210
4
10062794 138866563 7117586 70464104 663229
6
19233659
Sumber: Diolah berdasarkan BPS (2004) dan BBTP-BPPT (2005).
Bahwa lahan sebagai media tumbuh bahan baku tanaman terbarukan
tersebut perlu dipersiapkan sejak awal. Meskipun Indonesia mempunyai
beberapa jenis tanaman yang dapat dipergunakan sebagai bahan baku
bioetanol seperti ubi kayu (singkong), ubi jalar, dan jagung, namun
berdasarkan kesiapan penyediaannya ubi kayu (singkong) diperkirakan
mempunyai potensi paling besar. Dilain sisi, masih sedikit penelitian yang
membahas tentang performa bioetanol seperti uji emisi (CO dan NO),
Efisiensi, Torsi, Fuel Consumption (FC) sehingga pemanfaatannya menjadi
kurang maksimal. Oleh karenanya, Penulis mencoba melakukan penelitian
tentang pemanfaatan ubi kayu (singkong) dalam bentuk bahan bakar bioetanol
pada Generatot Set 2,5 kW.
4. Batasan masalah
Mengingat begitu luasnya bidang bahasan tentang pemanfaatan ubi
kayu sebagai bahan bakar maka penelitian dibatasi untuk kondisi-kondisi
sebagai berikut:
1) Bioetanol yang digunakan adalah bioetanol hasil dari proses ubi kayu
(singkong) dengan spesifikasi sesuai hasil pengujian secara
laboratorium.
2) Pencampuran bioetanol (BE) dengan bahan bakar bensin secara
prosentase komposisi bahan bakar berbeda-beda yaitu 100% bensin
(BE0), 75% bensin : 25% bioetanol (BE25), 50% bensin : 50%
bioetanol (BE50), 25% bensin : 75% bioetanol (BE75) dan 100%
bioetanol (BE100).
3) Pengujian dilakukan pada beban 250 Watt, 500 Watt, 750 Watt, dan
1000 Watt.
4) Pengujian dilakukan pada mesin genset 2,5 kW di laboratorium
Prestasi Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.
5) Tidak membahas cara pembuatan bioetanol
5. Tujuan Penelitian
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk menganalisa kelayakan
penggunaan minyak ubi kayu sebagai bahan bakar mesin bensin ditinjau dari
unjuk kerja mesin, temperature gas buang, variasi campuran bahan bakar.
6. Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan adalah secara eksperimental
yang meliputi pengujian bahan bakar bensin murni 100% (BE0), campuran
bensin dengan minyak ubi kayu pada konsentrasi 25% bioetanol : 75% bensin
(BE25), 50% bioetanol : 50% bensin (BE50) dan 75% bioetanol : 25% bensin
(BE75) serta 100% bioetanol (BE100). Pengujian dilakukan pada putaran
generator konstan.
Flow Chart Pelaksanaan
YA
MULAI
PERUMUSAN MASALAH
LITERATUR REVIEW
PENGUJIAN LABORATORIUM
- PERFORMA MESIN BENSIN
- VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR
ANALISA
KESIMPULAN
SELESAI
TUJUAN PENELITIAN
TIDAK
7. Tinjauan Pustaka
7.1. Bioetanol
Bioetanol berasal dari kata Bio dan Etanol (alkohol) merupakan etanol
yang dibuat berasal dari tumbuhan seperti tebu dan Umbi kayu (atau
tumbuhan yang memiliki kadar Karbohidrat Tinggi) dengan cara di
Fermentasi. Etanol sendiri merupakan rantai hidrokarbon gugus senyawa Etil
(C2H5) yang berikatan dengan gugus Hidroksil (OH) dan lebih sering dikenal
Alkohol.
Bioetanol mempunya sifat Fisik (Berbentuk cair, Tidak berwarna, Mudah
terbakar, Dapat Larut dalam air) dan sifat Kimia ( Memiliki titik didih 78.4oC
dan titik leleh -114.3oC, densitasnya 0.789 g/cm3 dan tingkat keasaman 15.9)
Bioetanol mempunyai banyak kegunaan antara lain:
Sebagai bahan bakar kendaraan
Sebagai bahan dasar minuman beralkohol
Sebagai bahan bakar Direct Ethanol Fuel Cells (DEFC)
Sebagai bahan bakar roket
Sebagai bahan kimia dasar senyawa organic
Sebagai antiseptic
Sebagai antidote beberapa racun
Sebagai pelarut untuk parfurm, cat dan larutan obat
Digunakan untuk pembuatan beberapa deodorant
Digunakan untuk pengobatan untuk mengobati depresi dan obat bius
7.2. Ubi kayu (singkong) untuk Biofuel
Singkong atau ubi kayu merupakan salah satu komuditas tanaman pangan
yang tumbuh subur di Indonesia. singkong sudah menjadi tanaman
masyarakat yang secara turun temurun digunakan sebagai bahan pokok
pengganti nasi.
Selain menjadi bahan pangan, belakangan ini singkong juga di manfaatkan
sebagai bahan bakar nabati (biofuel). Penggunaan singkong sebagai biofuel
mulai diteliti dan diimplementasikan di Amerika Serikat dan Brazil sejak
terjadinya krisis bahan bakar fosil di kedua Negara tersebut pada tahun 1970-
an. Di Indonesia sendiri pemanfaatan singkong sebagai biofuel dimulai sejak
kenaikan harga minyak dunia yang memaksa pemerintah mencari energi
alternatif baru pengganti Bahan Bakar Minyak (BBM).
7.3. Penelitian yang pernah dilakukan (state of the art)
NO PENULIS JUDUL TAHUN HASIL
1 Joko Winarno Studi Eksperimental Pengaruh
Penggunaan Bioetanol pada Bahan
Bakar Pertamax Terhadap Unjuk
Kerja Mesin Bensin
2009 1. Pada putaran
rendah terjadi
kenaikan Torsi
dan Daya
2. Pada putaran
tinggi terjadi
penurunan Torsi
dan Daya
3. Nilai SFC
mengalami
penurunan
2 Puji Lestari et all Pengaruh Penggunaan Bahan Bakar
Bioetanol Terhadap Emisi Gas
Buang Kendaraan Bermotor Mesin
Bensin pada siklus Urban dan
Ekstra Urban
2003 Pencampuran
bioetanol dengan
bensin dapat
menurunkan emisi
partikulat dan CO
3 Indra Herlamba Komparasi Kinerja dan Gas Buang
Mesin Satu Silinder Berbahan
Bakar Premium dan E-10 pada
Variasi Perbandingan Kompressi
2011 1. Daya yang di
hasilkan sama
dengan premium
2. Nilai SFC
mengalami
penurunan
3. Terjadi
penurunan Emisi
4 Sri Utami
Handayani
Pemanfaatan Bioetanol Sebagai
Bahan Bakar Pengganti Bensin
2005 1. Meningkatkan
efisiensi mesin
2. Gas buang lebih
Ramah
Lingkungan
Dari Tabel Katodik diatas dapat disimpulkan bahwa penggunaan
bioetanol sebagai bahan bakar sudah mulai banyak di teliti, dan berdasarkan
Tabel di atas penelitian lebih sering di fokuskan pada FC (Fuel Consumption)
dan pengukuran kadar Emisi gas buang dari kendaraan bermotor yang dapat di
lihat dari hasil penelitian tersebut.
8. Referensi
[1].Endang Suarna, Prospek dan Tantangan Pemanfaatan Biofuel Sebagai
Sumber Energi Alternatif Pengganti Minyak Di Indonesia
[2].Theil S, The Next Petroleum with Oil Prices Going Trough the Roof, so called
Biofuel are at last becoming a viable alternative to gasoline and Diesel.
(Newsweek International, 2005)
[3].Purwati Ani, Singkong Berpotensi Jadi Bahan Baku Energi
(www.beritabumi.or.id)
[4].Tabloid Sinar Tani, 100% bioethanol ubi kayu untuk mobil
(http://tabloidsinartani.com/IPTEK/100-BIOETANOL-UBIKAYU-UNTUK-MOBIL.html)
[5].Panji Triatmojo, Bioethanol
(http://wandaenvironmentalengineer.blogspot.com/2012/08/bioetanol.html)
[6].Indowebster, Ubi Kayu
(http://forum.indowebster.com/showthread.php?
t=48233&s=26b9228a040e15efdf240e3e579fa7b9)
Time Schedule
No KegiatanMinggu
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 Pembuatan
Proposal
2 Literatur Review
3 Pengujian
4 Pengolahan dan
Analisa data
5 Laporan
STUDI KOMPARASI PERFORMA GENERATOR SET 2,5 kW DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR
PREMIUM DAN BIOETANOL
PROPOSAL SKRIPSI
“Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan sarjana (strata-1) di jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa”
Disusun:
NADZIR FATWA (3331081456)
KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA
CILEGON – BANTEN
2012